免费开源、跨平台光线追踪渲染软件。
软件官网：https://www.povray.org/
- 由David Kirk Buck、Aaron A. Collins、Alexander Enzmann和The POV-Team相继开发。
- David Kirk Buck：POV-Ray 的前身 DKBTrace 的原始作者，1980 年代末为 Amiga 平台开发。
- Aaron A. Collins ：1987 年将 DKBTrace 移植至 x86 架构，并与Buck 共同扩展功能，推动项目向多平台兼容演进。
- Alexander Enzmann：PolyRay Raytracer 的作者，其算法被深度整合至 POV-Ray 的早期版本（如光线投射优化、多项式曲面支持）
- The POV-Team：1991 年 7 月，随着项目复杂度提升，Buck 将代码库移交给 CompuServe 上的 Graph Dev 论坛 开发者团队，正式更名为 POV-Ray，名称灵感源自萨尔瓦多・达利的画作《记忆的永恒》，并由 Drew Wells 担任首任团队协调员。
🥇 首个采用社区驱动开发的专业渲染软件，其代码库吸引了全球开发者贡献算法改进，开启了开源协作模式的先河。
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开源模式的早期探索：
- 尽管 1991 年的初始版本未采用现代开源协议，但开发者明确允许自由分发和修改代码，条件是修改后的版本需公开源代码。这一模式为后续开源运动提供了实践参考。
- 免费模式降低了专业渲染技术的门槛，促使 Autodesk 等厂商在 1990 年代中期推出价格亲民的渲染插件。
- 截至 1995 年，社区已积累超过 2000 个用户贡献的场景文件和纹理库，形成早期的 3D 内容共享平台，为后来的 TurboSquid 等资源市场提供了借鉴。
- 2013 年正式采用 AGPL-3.0 协议，成为完全开源软件。
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技术特点与创新（1991 年版本）
- 光线追踪算法：通过逆向追踪光线路径，模拟反射、折射、阴影等物理现象。
- 场景描述语言（SDL）：基于文本的脚本系统，支持定义三维几何、材质、光源等元素。
- 没有图形界面……
- 分布式渲染：通过网络分发包处理渲染任务，1991 年的测试版本已支持多台计算机协作完成复杂场景渲染，这在当时个人计算机性能有限的背景下极具突破性。
- 动态纹理与 bump mapping：支持程序化生成木纹、大理石等纹理，并通过表面高度扰动实现 bump mapping 效果。
- 自适应超采样（Adaptive Supersampling）：通过动态细分像素，在保持图像质量的同时减少计算量。
- 多线程并行计算：利用 x86 处理器的多核心特性，实现渲染任务的并行处理。
- 实时预览与交互：0.5 Beta 版本支持通过 VESA 标准显卡实时显示渲染进度，用户可动态调整参数并立即查看效果，这在 1991 年的渲染工具中极为罕见。
- 跨平台兼容性：早期版本支持 Amiga、x86 PC 和 Unix 系统，通过标准化的 C 语言实现跨平台编译，突破了当时商业渲染软件的平台限制。
- 1991 年的《PC Magazine》评测显示，POV-Ray 0.5 Beta 在 486 DX2/66 计算机上渲染 640×480 分辨率的镜面场景需约 23 分钟。
- POV-Ray 的开源特性使其常被误认为是商业软件的简化版，但其核心算法（如光线追踪内核）在技术复杂度上与同期的 Wavefront、RenderMan 相当，且在分布式渲染等功能上更具优势。
版本迭代与功能扩展：
POV-Ray（Persistence of Vision Raytracer）的版本迭代历程贯穿了光线追踪技术的革新与开源社区的协作，其功能扩展从基础渲染工具逐步演变为工业级解决方案。
🍩 以下版本节点由“豆包”AI整理，仅供参考。
- 前 POV-Ray 时代：
- 1980 年代中期：David Kirk Buck 开发 DKBTrace，首个运行于 Amiga 平台的光线追踪程序，支持基础反射和折射模拟。
- 1987 年：Aaron A. Collins 将 DKBTrace 移植至 x86 架构，并与 Buck 共同扩展功能，包括贝塞尔曲面支持和多光源系统。
- POV-Ray 1.0（1993 年）
- 引入 全局光照模拟 和 材质库系统，成为首个工业级开源渲染工具。
- 采用 C 语言编写，支持跨平台编译（Windows、Unix），奠定多线程渲染基础。
- POV-Ray 3.0（1997 年）
- 分布式渲染：通过网络分发包处理渲染任务，突破当时个人计算机性能瓶颈。
- 场景描述语言（SDL）：支持模块化场景文件（.pov），允许嵌套包含和宏定义，提升创作效率。
- POV-Ray 3.5（2004 年）
- 通过补丁实现 16 位密度文件和浮点数据，增强复杂光照模拟。
- 引入 BSP 树空间分割，加速光线与物体的相交测试。
- POV-Ray 3.6（2009 年）
- 稳定性重构：优化代码框架，修复内存泄漏和跨平台兼容性问题，为后续版本提供基础。
- 功能扩展：支持 超二次曲面（Superellipsoid） 加速渲染。
- 改进 UV 映射，覆盖参数化曲面和圆环体。
- 新增 16 位 PNG 图像支持，提升纹理精度。
- POV-Ray 3.7（2013 年）
- 📸里程碑式更新：
- 对称多处理（SMP）支持：利用多核 CPU 并行渲染，性能较 3.6 版提升 400% 以上（如 Intel Core i5-7200U 渲染 640×480 场景仅需 30 秒）。
- HDR 正式支持：原生兼容 OpenEXR 和 Radiance 格式，实现物理级真实光照模拟。
- 渲染控制优化：
- 动态调整渲染块大小（+bs）和分布模式（+rp），减少线程通信开销。
- 引入工作线程数配置（+wt），支持最大 512 线程。
- 社区生态：代码库迁移至 GitHub，采用 AGPL-3.0 协议，吸引全球开发者贡献算法改进
- POV-Ray 3.8 Beta（2021 年）
- 算法革新：
- 递归超采样（Type 2 SSAA）：通过动态细分像素，在 8K 分辨率下减少锯齿 artifact。
- 多线程光线投射优化：利用 SIMD 指令集加速向量运算，提升复杂场景渲染效率。
- 功能扩展：
- 支持 网格工具（Mesh Tools），包括骨架提取、细分曲面和 UV 映射修复。
- 改进几何原语精度，如二十面体和四面体的角度计算。
- 兼容性增强：
- 修复 Windows 平台代码签名问题，确保数字证书有效性。
- 优化 macOS Catalina 和 Linux 内核适配，支持控制台文本图形显示。
- 算法革新：
- 未来计划（2025 年）
- POV-Ray 3.8 正式版：计划于 Q1 发布，重点改进 Windows 和 macOS 兼容性，修复渲染队列死锁问题povray.org
- 4.0 重构项目：目标实现模块化架构和插件系统，支持实时渲染和 AI 加速技术（如 NVIDIA OptiX 集成）povray.org
